Геохимические критерии разделения протерозойских долеритов даек центральной части Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона

Abstract

Проведено детальное геологическое, петрографическое, геохимическое и изотопное изучение долеритов даек Прибайкальского дайкового поля центральной части Байкальского выступа фундамента Сибирского кратона. На основании полученных результатов выявлены основные геохимические и изотопные критерии для разнесения близких по геолого-структурному положению и по минеральному составу долеритов региона в три различные геохимические группы, а также сделаны выводы об их возрастной позиции. Отмечено, что долериты первой группы и, предположительно, долериты второй группы слагают дайки неопротерозойского возраста (715 млн лет). В первую группу объединены средне-крупнозернистые долериты, формирующие относительно мощные (более 5–10 метров) дайковые тела. Долериты этой группы характеризуются достаточно низкими концентрациями Th (0.6–2.1 мкг/г) и Nb (3.3–9.2 мкг/г), а также значениями εNd(T) = ‒0.5…‒3.9. Совокупность геохимических и изотопных данных показывает, что эти долериты могли быть образованы в результате плавления мантийного источника, образованного при смешении мантийных компонентов близких по составам к базальтам океанических плато и надсубдукционной субконтинентальной литосферной мантии. Во вторую группу отнесены мелкозернистые долериты, слагающие маломощные (1–5 метров) дайки, в том числе дайки, располагающиеся в контакте с дайками первой группы. Для долеритов второй группы характерны более высокие концентрации Th (3.0–5.3 мкг/г) и Nb (9.8–21.1 мкг/г) и значения εNd(T) = ‒5.3…‒6.0. Геохимические и изотопные данные долеритов второй группы указывают на добавление материала континентальной коры к мантийному источнику, вероятно, единому для долеритов первой и второй групп. В третью группу отнесены среднезернистые долериты, слагающие отдельные дайковые тела, отчетливо отличающиеся по геохимическим и изотопным характеристикам от неопротерозойских долеритов первой и второй групп. Долериты этой группы обнаруживают низкие концентрации Th (0.6–1.6 мкг/г) и Nb (2.7–5.1 мкг/г), низкие значения отношений (Th/La)pm (0.29‒0.71) и 143Nd/144Nd (0.511223‒0.511544), что указывает на возможное формирование этих долеритов в результате плавления субконтинентальной литосферной мантии, обогащенной субдукционными компонентами. Долериты третьей группы демонстрируют геохимические характеристики близкие долеритам палеопротерозойских (1.84 млрд лет) даек, что позволяет допускать их принадлежность Южно-Сибирскому постколлизионному магматическому поясу.